分叉區塊鏈教程

❶ 區塊鏈中的軟分叉與硬分叉詳解

在區塊鏈技術中，分叉是一個重要的概念，它涉及到區塊鏈協議的變更以及網路節點的兼容性。本文將詳細解釋區塊鏈中的軟分叉與硬分叉。

定義：軟分叉是指區塊鏈協議的一種變更方式，這種變更使得新的規則成為舊規則的子集，即所有被新版本認為是合法的區塊也會被舊版本認為是合法的。因此，軟分叉是向前兼容的。

特點：

• 向前兼容：舊版本的節點會接受新版本節點創建的區塊，因為新版本創建的區塊符合舊版本的規則。
• 算力要求：軟分叉的成功實施通常需要至少51%的礦工算力轉向新版本。當新版本獲得足夠的算力支持時，網路會自動完成軟分叉，舊版本創建的區塊在新協議下會被認為是不合法的，但會出現一個短暫的分叉，最終新版本的分叉會成為最長鏈。
• 實施難度：軟分叉的實施相對簡單，因為只需要礦工升級到新版本即可，用戶可以繼續使用舊版本的協議，他們仍然會接受新版本協議創建的區塊。

示例：

在硬分叉中，新版本創建的區塊（如區塊C'）不會被舊版本接受，因為C'不符合舊版本的規則。這會導致網路分叉，形成兩條獨立的區塊鏈。

• 兼容性：軟分叉是向前兼容的，舊版本會接受新版本創建的區塊；而硬分叉是不向前兼容的，舊版本不會接受新版本創建的區塊。
• 算力要求：軟分叉需要至少51%的礦工算力支持才能成功實施；而硬分叉不需要51%以上的算力支持。
• 實施難度：軟分叉的實施相對簡單，只需要礦工升級到新版本即可；而硬分叉的實施相對復雜，需要所有用戶都切換到新版本協議上。
• 應用場景：軟分叉通常用於修復協議中的漏洞或添加向後兼容的功能；而硬分叉則用於引入不兼容的變更，如增加區塊大小、改變共識演算法等。

• 軟分叉案例：比特幣在2017年8月1日實施了BIP91軟分叉，以激活隔離見證（SegWit）。這次軟分叉的目的是提高比特幣的交易吞吐量和降低交易費用。由於得到了足夠的算力支持，BIP91軟分叉成功實施。
• 硬分叉案例：以太坊在2016年7月因The DAO事件而實施了硬分叉。The DAO是一個基於以太坊的智能合約項目，但由於代碼漏洞被黑客攻擊。為了挽回損失，以太坊社區決定實施硬分叉，回滾黑客的攻擊交易。這次硬分叉導致了以太坊和以太坊經典（ETC）兩條區塊鏈的誕生。

綜上所述，軟分叉和硬分叉是區塊鏈協議變更的兩種方式，它們具有不同的特點和應用場景。在選擇使用哪種分叉方式時，需要綜合考慮協議的兼容性、算力要求、實施難度以及應用場景等因素。

❷ 到底啥是區塊鏈分叉

分叉，是區塊鏈世界中一個神奇的名詞。區塊鏈網路從此一分為二，不同共識的人們從此分道揚鑣。這究竟是一次動盪的分裂，還是一次新的共識的形成？

區塊鏈的分叉，可以說是區塊鏈網路中獨有的一種版本升級方式，就像我們生活中使用的互聯網軟體一樣，使用了一段時間以後，自然而然就需要進行優化升級，從而去解決一些用戶的使用問題。區塊鏈也是這樣，只不過它的升級比較特別，升級的時候會由參與的礦工共同來決定，甚至還能產生多種版本，不像互聯網一樣一家獨裁、沒有選擇的餘地。

它的原理是這樣的，由於區塊鏈是一個由數據塊組成的鏈式結構。所以，當他要升級的時候，實際上會從某一個數據塊開始，連到兩個不同的數據塊上，從而分成了兩條鏈；就好像樹枝一樣，大家共用同一個樹干，共享會分開前的數據，但是又有很多條樹枝屬於多條鏈，而這個過程就叫做分叉。

之前我們也說了，區塊鏈的升級是由礦工們一起來決定，既然參與的人多了，就會有不同的意見，當大家能達成共識的時候，分叉出來的兩條鏈相當於一個是老的版本，一個是新的版本，兩者兼容；老鏈上的礦工升級後，逐漸向新鏈過渡，最終大家升級完成只剩新鏈，這叫做軟分叉。具體來說軟分叉屬於系統內的短暫現象，並不會分叉出一個新的區塊鏈。區塊鏈系統升級，一部分節點並哪怕沒有及時升級，也仍舊可以工作。比特幣軟分叉之後不會像硬分叉一樣產生兩條鏈，而是還會保持在一條鏈上，軟分叉會進行一些升級，但是不會影響整個系統的穩定性和有效性，舊節點會兼容新節點，只是新節點不兼容舊節點而已，二者依然可以共存在一條鏈上。

當礦工們不能達成共識的時候，大家雖然共用之前的數據，但是形成了兩條新的鏈，就好比物種進化一樣，一部分猴子進化成了人類，另一部分進化成了猩猩，兩種物種都發生了改變，互不兼容，這叫做硬分叉。也就是說區塊鏈發生永久性分歧，在新共識規則發布後，部分沒有升級的節點無法驗證已經升級的節點生產的區塊，通常硬分叉就會發生。代碼出現一個硬分叉，會改變演算法的難度級別。

實質意義上的分叉之所以產生，是因為項目在動態發展過程中原社區內部理念產生了不可調和的分歧。區塊鏈背後的社區作為去中心化組織，主張非暴力自由人的自由聯合，這意味著在向未知的將來邁進的過程中，當遇到的新問題超出了原有既定 游戲 規則之時，分歧一旦產生將很難達成一致，這是由區塊鏈基因里去中心化的屬性決定的。

區塊鏈技術的發展還處於很初期的狀態，分叉對於區塊鏈來說，就相當於一個技術迭代的過程，隨著人們不斷發現區塊鏈技術現有的限制，只有不斷升級和擴展這項技術，才能讓區塊鏈技術走向成熟。當然，這種分叉跟區塊鏈不可篡改的特性正在背道而馳，但沒有天生完美的技術，區塊鏈也不例外，技術的發展如果在發生錯誤時都不可控，那這種技術就無法做到普世，人們對它的信任度也無法提升。且分叉的結果是由社區成員投票決定的，某種程度上來說依舊遵守著去中心化的原則。

人們對區塊鏈分叉各執己見，但在區塊鏈發展的 歷史 進程里，分叉無疑讓區塊鏈變得更有故事性和可能性了。總的來說，分叉這種升級方式雖然麻煩很多。但是，他卻給了每個人更多選擇的權利。也許，區塊鏈就在這樣的求同存異之中孕更多的可能性。

❸ 區塊鏈入門的教程

可是，簡單易懂的入門文章卻很少。區塊鏈到底是什麼，有何特別之處，很少有解釋。
下面，我就來嘗試，寫一篇最好懂的區塊鏈教程。畢竟它也不是很難的東西，核心概念非常簡單，幾句話就能說清楚。我希望讀完本文，你不僅可以理解區塊鏈，還會明白什麼是挖礦、為什麼挖礦越來越難等問題。
需要說明的是，我並非這方面的專家。雖然很早就關注，但是仔細地了解區塊鏈，還是從今年初開始。文中的錯誤和不準確的地方，歡迎大家指正。
一、區塊鏈的本質
區塊鏈是什麼?一句話，它是一種特殊的分布式資料庫。
首先，區塊鏈的主要作用是儲存信息。任何需要保存的信息，都可以寫入區塊鏈，也可以從裡面讀取，所以它是資料庫。
其次，任何人都可以架設伺服器，加入區塊鏈網路，成為一個節點。區塊鏈的世界裡面，沒有中心節點，每個節點都是平等的，都保存著整個資料庫。你可以向任何一個節點，寫入/讀取數據，因為所有節點最後都會同步，保證區塊鏈一致。
二、區塊鏈的最大特點
分布式資料庫並非新發明，市場上早有此類產品。但是，區塊鏈有一個革命性特點。
區塊鏈沒有管理員，它是徹底無中心的。其他的資料庫都有管理員，但是區塊鏈沒有。如果有人想對區塊鏈添加審核，也實現不了，因為它的設計目標就是防止出現居於中心地位的管理當局。
正是因為嫌敗無法管理，區塊鏈才能做到無法被控制。否則一旦大公司大集團控制了管理權，他們就會控制整個平台，其他使用者就都必須聽命於他們了。
但是，沒有了管理員，人人都可以往裡面寫入數據，怎麼才能保證數據是可信的呢?被壞人改了怎麼辦?請接著往下讀，這就是區塊鏈奇妙的地方。
三、區塊
區塊鏈由一個個區塊(block)組成。區塊很像資料庫的記錄，每次寫入數據，就是創建一個區塊。
每個區塊包含兩個部分。
區塊頭(Head)：記錄當前區塊的特徵值
區塊體(Body)：實際數據
區塊頭包含了當前區塊的多項特徵值。
生成時間
實際數據(即區塊體)的哈希
上一個區塊的哈希
...
這里，你需要理解什麼叫哈希(hash)，這是理解區塊鏈必需的。
所謂哈希就是計算機可以對任意內容，計算出一個長度相同的特徵值。區塊鏈的 哈希長度是256位，這就是說，不管原始內容是什麼，最後都會計算出一個256位的二進制數字。而且可以保證，只要原始內容不同，對應的哈希一定是不同的。
舉例來說，字元串123的哈希是(十六進制)，轉成二進制就是256位，而且只有123能得到這個哈希。(理論上，其他字元串也有可能得到這個哈希，但是概率極低，可以近似認為不可能發生。)
因此，就有兩個重要的推論。
推論1：每個區塊的哈希都是不一樣的，可以通過哈希標識區塊。
推論2：如果區塊的內容變了，它的哈希一定會改變。
四、 Hash 的不可修改性
區塊與哈希是一一對應的，每個區塊的哈希都是針對區塊頭(Head)計算的。也就是說，把區塊頭的各項特徵值，按照順序連接在一起，組成一個很長的字元串，再對這個字元串計算哈希。
Hash = SHA256( 區塊頭 )
上面就是區塊哈希的計算公式，SHA256是區塊鏈的哈希演算法。注意，這個公式裡面只包含區塊頭，不包含區塊體，也就是說，哈希由區塊頭唯一決定，
前面說過，區塊頭包含很多內容，其中有當前區塊體的哈希，還有上一個區塊的哈希。這意味著，如果當前區塊體的內容變了，或者上一個區塊的哈希變了，一定會引起當前區塊的哈希改彎首變。
這一點對區塊鏈有重大意義。如果有人修改了一個區塊，該區塊的哈希就變了。為了讓後面的區塊還能連到它(因為下一個區塊包含上一個區塊的哈希)，該人必須依次修改後面所有的區塊，否則被改掉的區塊就脫離區塊鏈了。由於後面要提到的原因，哈希的計算很耗時，短時間內修改多個區塊幾乎不可能發生，除非有人掌握了全網51%以上的計算能力。
正是通過這種聯動機制，區塊鏈保證了自身的可靠性，數據一旦寫入，就無法被篡改。這就像歷史一樣，發生了就是發生了，從此再無法改變。
每個區塊都連著上一個區塊，這也是區塊鏈這個名字的由來。
五、采礦
由於必須保證節點之間的同步，所以新區塊的添加速度芹鬧顫不能太快。試想一下，你剛剛同步了一個區塊，准備基於它生成下一個區塊，但這時別的節點又有新區塊生成，你不得不放棄做了一半的計算，再次去同步。因為每個區塊的後面，只能跟著一個區塊，你永遠只能在最新區塊的後面，生成下一個區塊。所以，你別無選擇，一聽到信號，就必須立刻同步。
所以，區塊鏈的發明者中本聰(這是假名，真實身份至今未知)故意讓添加新區塊，變得很困難。他的設計是，平均每10分鍾，全網才能生成一個新區塊，一小時也就六個。
這種產出速度不是通過命令達成的，而是故意設置了海量的計算。也就是說，只有通過極其大量的計算，才能得到當前區塊的有效哈希，從而把新區塊添加到區塊鏈。由於計算量太大，所以快不起來。
這個過程就叫做采礦(mining)，因為計算有效哈希的難度，好比在全世界的沙子裡面，找到一粒符合條件的沙子。計算哈希的機器就叫做礦機，操作礦機的人就叫做礦工。
六、難度系數
讀到這里，你可能會有一個疑問，人們都說采礦很難，可是采礦不就是用計算機算出一個哈希嗎，這正是計算機的強項啊，怎麼會變得很難，遲遲算不出來呢?
原來不是任意一個哈希都可以，只有滿足條件的哈希才會被區塊鏈接受。這個條件特別苛刻，使得絕大部分哈希都不滿足要求，必須重算。
原來，區塊頭包含一個難度系數(difficulty)，這個值決定了計算哈希的難度。舉例來說，第100000個區塊的難度系數是 14484.16236122。
區塊鏈協議規定，使用一個常量除以難度系數，可以得到目標值(target)。顯然，難度系數越大，目標值就越小。
哈希的有效性跟目標值密切相關，只有小於目標值的哈希才是有效的，否則哈希無效，必須重算。由於目標值非常小，哈希小於該值的機會極其渺茫，可能計算10億次，才算中一次。這就是采礦如此之慢的根本原因。
前面說過，當前區塊的哈希由區塊頭唯一決定。如果要對同一個區塊反復計算哈希，就意味著，區塊頭必須不停地變化，否則不可能算出不一樣的哈希。區塊頭裡面所有的特徵值都是固定的，為了讓區塊頭產生變化，中本聰故意增加了一個隨機項，叫做 Nonce。
Nonce 是一個隨機值，礦工的作用其實就是猜出 Nonce 的值，使得區塊頭的哈希可以小於目標值，從而能夠寫入區塊鏈。Nonce 是非常難猜的，目前只能通過窮舉法一個個試錯。根據協議，Nonce 是一個32位的二進制值，即最大可以到21.47億。第 100000 個區塊的 Nonce 值是274148111，可以理解成，礦工從0開始，一直計算了 2.74 億次，才得到了一個有效的 Nonce 值，使得算出的哈希能夠滿足條件。
運氣好的話，也許一會就找到了 Nonce。運氣不好的話，可能算完了21.47億次，都沒有發現 Nonce，即當前區塊體不可能算出滿足條件的哈希。這時，協議允許礦工改變區塊體，開始新的計算。
七、難度系數的動態調節
正如上一節所說，采礦具有隨機性，沒法保證正好十分鍾產出一個區塊，有時一分鍾就算出來了，有時幾個小時可能也沒結果。總體來看，隨著硬體設備的提升，以及礦機的數量增長，計算速度一定會越來越快。
為了將產出速率恆定在十分鍾，中本聰還設計了難度系數的動態調節機制。他規定，難度系數每兩周(2016個區塊)調整一次。如果這兩周裡面，區塊的平均生成速度是9分鍾，就意味著比法定速度快了10%，因此接下來的難度系數就要調高10%;如果平均生成速度是11分鍾，就意味著比法定速度慢了10%，因此接下來的難度系數就要調低10%。
難度系數越調越高(目標值越來越小)，導致了采礦越來越難。
八、區塊鏈的分叉
即使區塊鏈是可靠的，現在還有一個問題沒有解決：如果兩個人同時向區塊鏈寫入數據，也就是說，同時有兩個區塊加入，因為它們都連著前一個區塊，就形成了分叉。這時應該採納哪一個區塊呢?
現在的規則是，新節點總是採用最長的那條區塊鏈。如果區塊鏈有分叉，將看哪個分支在分叉點後面，先達到6個新區塊(稱為六次確認)。按照10分鍾一個區塊計算，一小時就可以確認。
由於新區塊的生成速度由計算能力決定，所以這條規則就是說，擁有大多數計算能力的那條分支，就是正宗的區塊鏈。
九、總結
區塊鏈作為無人管理的分布式資料庫，從2009年開始已經運行了8年，沒有出現大的問題。這證明它是可行的。
但是，為了保證數據的可靠性，區塊鏈也有自己的代價。一是效率，數據寫入區塊鏈，最少要等待十分鍾，所有節點都同步數據，則需要更多的時間;二是能耗，區塊的生成需要礦工進行無數無意義的計算，這是非常耗費能源的。
因此，區塊鏈的適用場景，其實非常有限。
不存在所有成員都信任的管理當局
寫入的數據不要求實時使用
挖礦的收益能夠彌補本身的成本
如果無法滿足上述的條件，那麼傳統的資料庫是更好的解決方案。
目前，區塊鏈最大的應用場景(可能也是唯一的應用場景)，就是以比特幣為代表的加密貨幣。

❹ 什麼叫區塊鏈硬分叉,詳解區塊鏈

分叉有區別為普通的升級，普通的升級在升級前後是沒有影響協議共識的，也一般不需要社區共識或算力共識的參與。而分叉根據對協議的修改情況分為軟分叉和硬分叉。

現有的定義：

【閃電定義】硬分叉是指比特幣區塊格式或交易格式(這就是廣泛流傳的「共識」(應該是部分協議共識))發生改變時，未升級的節點拒絕驗證已經升級的節點生產出的區塊，不過已經升級的節點可以驗證未升級節點生產出的區塊，然後大家各自延續自己認為正確的鏈，所以分成兩條鏈。

,commonlyoccurswhennon-upgradednodescan』.

【閃電定義】軟分叉是指比特幣交易的數據結構(這就是被廣泛流傳的「共識」(應該是部分協議共識))發生改變時，未升級的節點可以驗證已經升級的節點生產出的區塊，而且已經升級的節點也可以驗證未升級的節點生產出的區塊。

-』tknowabout.

我覺得不能說哪個定義正確還是錯誤，具體的定義可以根據已經較大社區共識的兩者的區別來自己總結，不需要權威來指定。

硬分叉：沒有向前兼容性，之前的版本將不可再用，需要強制升級。

軟分叉：有較好的兼容性，之前版本至少部分功能可用，可不升級。

硬分叉：在區塊鏈層面會有分叉的兩條鏈，一條原舊鏈，一條分叉新鏈。

軟分叉：在區塊鏈層面沒有分叉的鏈，只是組成鏈的區塊，有新區塊和舊區塊。

硬分叉：需要在某個時間點全部同意分叉升級，不同意的將會進入原舊鏈。

軟分叉：相當長的時間里，可允許不進行升級，繼續使用原版本生成舊區塊，與新區塊並存